[发明专利]一种监测人体跌倒的方法及装置

摘要

本发明公开了一种监测人体跌倒的方法及装置，所述方法包括利用布置于人体上的由三轴加速度传感器模块、超声测距模块和脚底压力传感器模块共同组成的传感器模块获取人体的各种姿态信息；根据人体的姿态信息判断人体是否跌倒；将人体跌倒的信息通过网络向外部发送。本发明能够精确判断人体跌倒信息，避免误判，并且向外界发送跌倒位置信息，使跌倒者获得及时救助，能够克服现有技术中存在的各种缺陷。

主权项

一种能精确监测人体跌倒的系统，包括：传感器采集部件、控制部件、数据传输部件和数据中心部件，其特征是：所述传感器采集部件包括：三轴加速度传感器模块、超声测距模块、脚底压力传感器模块、信号放大滤波模块和模数转换；其中，三轴加速度传感器模块用于采集人体三个轴向加速度以电压的形式变化的信息，并且发送加速度信息给信号放大滤波模块；超声测距模块用于采集人体设备携带部位相对地面的距离来判断人体姿态，并且发送相对距离信息给信号放大滤波模块；脚底压力传感器模块用于采集人体脚底压力的大小以判断人体的姿态信息，并且发送人体脚底压力信息给信号放大滤波模块；多种传感器模块实时采集数据，并且对信号经过放大滤波处理之后，进行模数转化，最后把信号送入控制部件；三轴加速度传感器模块和超声测距模块布置于上身部件中，脚底压力传感器模块布置于脚底部件中，上身部件和脚底部件采用无线通讯；所述控制部件包括：微处理器模块、按键模块、报警模块和显示模块，微处理器对传感器采集部件采集得到的数据进行处理分析，判断人体是否跌倒，从而来控制报警模块的工作与否，而且让显示模块实时显示相关参数；按键模块，可作为人机交互的输入端，用来自助报警和取消误判；最后，控制部件传送数据到无线模块；所述数据传输部件包括：zigbee无线发送模块、zigbee无线接收模块、协调器；zigbee无线发送模块把数据通过无线的形式传送给协调器；协调器接收到数据之后，根据工作模式的不同，会把数据用UART转USB的形式发送给电脑数据中心，或者用蓝牙的形式发送给手机数据中心；远程数据传输部分可在远程访问数据中心时，提供实时监测和查询的数据传输；所述数据中心部件，包括电脑数据中心和手机数据中心，电脑数据中心接收到客户终端传输来的数据，可实现对数据进行处理、分析、显示和存储，以方便远程实时监测、查询，手机数据中心接收到客户端传输来的数据，同样是对数据进行处理、分析、显示和存储，当监测到人体有意外情况发生跌倒，手机通过蓝牙自动启动手机内部的GPS功能，获取装置佩戴者的具体位置信息，并且把位置信息通过消息推送的形式或者是短信的形式发送给监护人；其工作过程如下：系统开始运行，三轴加速度传感器模块开始采集人体的三个轴向上的数据信息，计算出X、Y、Z轴的轴向加速度αx,αy,αz，再通过下述公式计算人体加速度向量幅值：表征人体运动的剧烈程度和微分加速度向量幅值的绝对平均值MADS:表征人体运动状态变化的剧烈程度，T表示信号采集的时间，判断MADS是否超出MADS设定值，如果超出MADS设定值，则进入脚底压力传感器采集；人体的体重是一定的，自然给予较低的压力也是一定的，在一定的时间范围内，脚底的压力骤然减少，则进入下一步骤，也就是超声测距；如果本系统在人体腰间佩戴，那正常情况相对地面的距离是被测者身高的1/2或者根据实际情况设定一个值，如果超声测距的结果低于所述被测者身高的1/2或者根据实际情况设定的一个值，则判断人体跌倒，并且启动报警和数据上传功能。